mardi 6 octobre 2015

Comment le cerveau peut arrêter l'action sur un centime?

Vous êtes sur le point de conduire à travers une intersection lorsque la lumière se transforme soudain rouge. Mais vous êtes en mesure de slam sur les freins, juste à temps.

Chercheurs de l'Université Johns Hopkins, en collaboration avec des scientifiques de l'Institut national sur le vieillissement, ont révélé les cellules nerveuses précises qui permettent au cerveau de faire ce type de split-second changement de cap. Dans le dernier numéro de la revue Nature Neuroscience, l'équipe montre que ces exploits de la maîtrise de soi se produisent lorsque les neurones dans le cerveau antérieur basal sont réduits au silence.

"L'étude a découvert un nouveau rôle pour les neurones du cerveau antérieur basal dans le contrôle de l'action", a déclaré Michela Gallagher, le professeur Krieger-Eisenhower de psychologie et de neurosciences à l'Université Johns Hopkins. "Ce travail ouvre la porte à de nouvelles approches axées sur ce circuit dans certaines conditions neurologiques et psychiatriques qui affectent les fonctions cognitives de base du cerveau."

La capacité d'arrêter rapidement un comportement est essentiel pour le fonctionnement quotidien - permettant à des personnes qui traversent la rue à geler si une voiture les surprend, de ne pas atteindre pour leur téléphone quand il vibre dans leur poche au cours d'une réunion ou, dans le cas d'une pâte, d'arrêter de se balancer à un mauvais terrain. Une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs derrière ce qui est connu comme l'inhibition réactive pourrait aider les personnes souffrant de troubles neurologiques où ce contrôle est diminué - tout de la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson à un trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention et le vieillissement normal.

Les scientifiques avaient supposé la capacité d'arrêter un comportement planifié a eu lieu dans les noyaux gris centraux, une zone du cerveau responsable d'une variété de fonctions de contrôle du moteur, y compris la possibilité de démarrer une action ou un comportement. Cette étude démontre toutefois que la réaction d'arrêt se produit dans le cerveau antérieur basai, une partie du cerveau le plus connu pour la régulation du sommeil, mais également reconnu comme un site pour la neurodégénérescence précoce dans la maladie d'Alzheimer.

Les chercheurs des rats entraînés à jouer un jeu: Si les rats rapidement déplacés après avoir entendu une voix, ils ont obtenu un régal. Les rats ont été également récompensés si elles cessaient de bouger quand une lumière jaillit. Pendant tout ce temps, l'équipe a surveillé les rats pour les signaux électriques dans le cerveau antérieur basal.

Les chercheurs des rats entraînés à agir rapidement pour obtenir un traitement. Après avoir entendu une tonalité, les rats seraient précipités dans un nouveau port à lécher l'eau saccharose. Mais, quand le ton a été suivi par un flash de lumière, les rats auraient à rester en place immédiatement pour obtenir un régal. En d'autres termes, lorsque la lumière jaillit, la règle de la récompense inversée - lieu de se déplacer rapidement pour obtenir la récompense, les rats ont dû annuler cette réponse planifiée et rester immobile pour obtenir leur traitement.

Alors que le rat effectue les tâches, l'équipe a suivi l'activité des neurones du cerveau antérieur basal individuels. Les chercheurs ont également pu obtenir les rats pour arrêter sans utiliser le flash de lumière en stimulant les mêmes neurones avec une petite impulsion électrique.

"Dans le laboratoire, nous étions en mesure de manipuler ces neurones, qui a causé des rats d'arrêter leur comportement, même si elles avaient aucune raison de le faire", a déclaré l'auteur principal Jeffrey D. Mayse, qui a mené la recherche en tant que doctorant Johns Hopkins et est maintenant un stage postdoctoral à l'Université Brown.

"Comprendre comment ces cellules sont impliqués dans cette forme d'auto-contrôle élargit nos connaissances sur les circuits du cerveau normal impliqués dans la prise de décision quotidienne," a-t-il dit, "et sera absolument essentiel pour le développement de traitements et de thérapies futures contre les maladies et troubles avec inhibition réactive avec facultés affaiblies comme un symptôme.